En términos generales, la economía del hidrógeno se suele asociar a un sector en alza que ayudará a reducir el consumo de energía y las emisiones contaminantes, al tiempo que ayudará a impulsar el crecimiento económico y crear nuevos puestos de trabajo.
La economía del hidrógeno es toda aquella economía basada en el hidrógeno como energía comercializable, pudiendo suponer una fracción significativa de la energía y servicios de cualquier país. Esta visión pasa a ser una realidad si el hidrógeno puede ser producido a escala interna (como energía doméstica) y de una forma sostenible. Las tecnologías libres de fuel pasarán a ser mas significativas conforme se incorporen automóviles libres de fuel, ganando cuota de mercado y además, compitiendo con otras energías y medios de transporte tradicionales. De esta manera, todo el mundo podría beneficiarse de una menor dependencia del petróleo y el carbón como principales fuentes de energía, reduciendo, de forma simultánea las emisiones de efecto invernadero. De cualquier modo, antes de que esta “visión” pase a ser “realidad” y esta transición energética tenga lugar en la práctica, se deberán superar barreras técnicas, sociales, y políticas.
Conviene tener en cuenta que el hidrógeno es una energía con nivel de almacenamiento medio, o lo que es lo mismo, es una energía puente, no una fuente primaria de energía. Tiene potencial de uso como combustible en numerosas aplicaciones, incluyendo la generación de energía o como medio de transporte. Es combustible y puede ser usado en motores de combustión interna para generar energía eléctrica o mecánica. En este ultimo caso, la eficiencia energética global en los motores de combustión interna es mayor que si operáramos con combustibles convencionales como el diésel o la gasolina. Además de ello, a diferencia de los motores de combustión interna convencionales, que emiten gases contaminantes (polución) como resultado de su combustión, los motores de combustión interna con hidrógeno, las pilas de combustible, y los vehículos eléctricos con hidrógeno emiten solo vapor de agua. Por todas estas razones, es realista pensar que el hidrógeno va a cobrar un mayor protagonismo en la parrilla energética a escala mundial en el futuro, pero la transición presenta numerosos retos que tampoco debemos obviar, incluyendo la necesidad de desarrollar infraestructuras de apoyo a gran escala similares a la gasolina o el gas natural, y el coste de la producción y almacenamiento del hidrógeno. Estos retos se pueden superar con voluntad, presupuesto e investigación enfocada. Un buen ejemplo podría ser que a principios del s.XX cuando se desarrollaron los automóviles convencionales, no había infraestructura de refinerías ni gasolineras y los conductores tenían cupos limitados de consumo de gasolina. El reciente boom del gas shale (gas natural no convencional ubicado entre rocas sedimentarias de grano fino bajo la corteza terrestre) que comenzó en 2005, hace que la economía del hidrógeno resulte mucho más promisoria.
Otras fuentes de energía renovable, como la energía solar o la energía eólica son compatibles para generar electricidad usada para producir hidrógeno. En particular, el potencial de la energía solar con una superficie total de 85.000 TW (85.000 x 1.012W) es más que suficiente para afrontar las necesidades humanas, cercanas a los 15 TW. Este potencial podría beneficiar a la humanidad para producir energía eléctrica sostenible (Solar PV o Calor Solar) o mediante un uso directo del calor solar para producir hidrógeno generador energía en forma de pilas combustible y equipos para motores de combustión interna.
La economía del hidrógeno está en un punto crucial, el mercado demanda energías limpias y sostenibles y las tecnologías parecen viables y muy atractivas para un amplio rango de aplicaciones. Además de ello, las pilas de combustible no solo son limpias, sino también eficientes y flexibles, y entre ellas, las pilas de combustible de óxido sólido son las que presentan mayor recorrido futuro. El principal problema es entender en que estadio de desarrollo relativo se encuentra cada tipología de tecnología, así como sus tasas de crecimiento anual. Esta información ofrece perspectiva sobre barreras y palancas ,impulsoras de la innovación en cada tipo de tecnología. Además de ello, las diferencias en las tasas de mejora de los resultados deberían sugerir la orientación para la innovación en el sector de las pilas de combustible. En pocas palabras, la combinación de análisis de patentes, bibliométrica, y racionalización de las tecnologías de pilas de combustible nos ayudan a obtener una foto global del desarrollo relativo en cada tecnología.
De cualquier modo, los promotores de la economía del hidrógeno también se enfrentan a retos como cuellos de botella técnicos, o competencia con otras fuentes de energía.
Además de ello, conviene diferenciar geográficamente las apuestas energéticas estratégicas de las principales potencias mundiales (EE.UU, Europa, Japón, China…) para saber las diferentes hojas de ruta. De acuerdo con dicha información, habrá factores de influencia que pivotarán sobre la economía del hidrógeno pudiendo impulsarla o ralentizarla.
2020 puede ser un punto de inflexión para el mercado emergente de hidrógeno bajo en carbón. Cuando se comenzaron a hacer proyecciones sobre escenarios de costes para el hidrógeno, la capacidad de electrolización era de 3.2 GW, desde entonces, se ha cuadruplicado hasta 15GWs.
¿Qué ha sucedido?, Pues que la UE, Alemania, Holanda, Noruega, Portugal y España han redefinido sus estrategias de hidrógeno buscando mayor escalabilidad a lo largo de la ultima década. Además de ello, se ha anunciado a escala internacional un gran proyecto de desarrollo de hidrógeno verde de 1.3 GW por parte de BP, Shell y Repsol para lograr sus objetivos corporativos de emisiones cero.
De cualquier modo, los altos costes de producción del hidrógeno bajo en carbono siguen siendo la principal barrera para una adopción masiva de uso internacional en el mercado de energía global. ¿A qué velocidad se reducirán dichos costes?, Y qué cambios liderarán dicha reducción en costes? A la hora de analizar la posible evolución de la producción de hidrógeno verde (a partir de combustibles fósiles), azul (a partir de gas natural y gas combustible de refinería), gris y marrón (a partir de carbón y gas natural) entre 2020 y 2040, los costes de producción son un elemento crítico. Las diferentes consultoras especializadas utilizan escenarios dinámicos para asesorar sobre la competitividad de la generación de energía verde a partir de combustibles fósiles. También incluyen los electrolizadores purificadores (PEM) y alcalinos, así como diferentes tamaños de dispensadores, diferentes asunciones de necesidades de capital (capex), además de haber añadido más recientemente en el grupo de economías con un posicionamiento verde activo a Arabia Saudí por su apuesta de generación de energía solar e hidrógeno gris.
Aunque siga habiendo muchos interrogantes futuros, los retos derivados de la crisis covid19 han puesto el mercado de hidrógeno al rojo vivo. Las estrategias gubernamentales desarrolladas a escala internacional hacen pensar que los costes de producción de hidrógeno en 2040 se pueden ver reducidos hasta el 64%. Además de ello, si se pusieran en marcha otras políticas adicionales, los costes podrían bajar incluso en mayor medida. La denominada “transición energética” es dinámica, y si 2020 puede ser tomada como punto de partida a la hora de realizar un diagnóstico, el futuro escenario que se presenta, indudablemente, es de hidrógeno bajo en carbono.
Hoy por hoy la mayoría del hidrógeno que se produce a escala internacional (más del 90%) genera emisiones, no es verde. A modo de ejemplo, el coste actual de producción de hidrógeno en Europa es de 4,5 y 6$/kg, aunque a finales de esta década sea competitivo con los combustibles fósiles llegando a 2$/kg. Es un gas que requiere soluciones técnicas importantes y estándares de seguridad altos con respecto de su almacenamiento y transporte, especialmente si no se produce y consume en el mismo lugar.
Actualmente se puede ver que, a nivel global, existe un fuerte impulso gubernamental por electrificar un gran número de procesos, como por ejemplo, el transporte y la calefacción. Y la razón es que la forma más fácil de descarbonizar es simplemente tener una matriz eléctrica limpia (100% renovable), y electrificar la mayor parte posible de la demanda energética; no obstante, hay que ser realistas, y ser conscientes de que hay procesos que no son fáciles de electrificar, por ejemplo, el transporte a larga distancia y el uso del diésel en vehículos pesados en actividades mineras. Y para ello, que exista un vector energético como el Hidrógeno, es una pieza clave. Una pieza que, además, se puede utilizar para una mayor penetración en la matriz eléctrica de energías renovables variables.
La economía del hidrógeno verde está a la vuelta de la esquina, y es necesario que la capacidad instalada de energías renovables crezca de manera exponencial para poder producir este combustible, y que las políticas públicas y la regulación acompañen para ser parte de la próxima oportunidad global que se abre en el mundo de la energía. En la hoja de ruta estará, al menos, identificar aquellas áreas que necesiten regulación, aquellos proyectos que necesiten financiación, innovación, transferencia de conocimiento y como puede fomentar el sector de la energía verde al desarrollo social y territorial.
Isabel Giménez Zuriaga
Directora General
Fundación De Estudios Bursátiles y Financieros.
Publicado en: Boletín 305